KR20110119817A - Resource scheduling method, scheduler and base station - Google Patents
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Abstract
본 발명은 셀-간 간섭을 감소시키거나 제거하기 위한 분포 확률적 동적 간섭 조정 방법을 제안하며, ALOHA의 메커니즘이 동적 간섭 조정에 도입된다. 본 발명의 제 1 양태에 따르면, 스케줄링 리스트로부터 스케줄링될 자원을 선택하는 단계; 스케줄링 리스트로부터 스케줄링될 제 1 사용자 장비를 선택하는 단계; 제 1 사용자 장비가 에지 사용자라면, 선택된 자원을 p(0≤p≤1)의 확률로 제 1 사용자 장비에 할당하는 단계를 포함하는 자원 스케줄링 방법이 제안된다. 본 발명은 또한 상술된 자원 스케줄링 방법을 구현하는 스케줄러 및 상술된 스케줄러를 포함하는 기지국(BS)을 제안한다.The present invention proposes a distributed stochastic dynamic interference coordination method for reducing or eliminating inter-cell interference, and the mechanism of ALOHA is introduced in dynamic interference coordination. According to a first aspect of the present invention, there is provided a method, comprising: selecting a resource to be scheduled from a scheduling list; Selecting a first user equipment to be scheduled from the scheduling list; If the first user equipment is an edge user, a resource scheduling method is proposed that includes allocating a selected resource to the first user equipment with a probability of p (0 ≦ p ≦ 1). The present invention also proposes a base station (BS) comprising a scheduler and a scheduler implementing the above-described resource scheduling method.
Description
본 발명은 이동 통신 분야에 관한 것으로, 구체적으로, 분포 확률적 동적 간섭 조정 방법에 관한 것으로, ALOHA의 메커니즘이 동적 간섭 조정에 도입됨으로써, 자원 스케줄링 방법, 상술된 자원 스케줄링 방법을 구현하는 스케줄러 및 상술된 스케줄러를 포함하는 기지국(BS)을 제공한다.TECHNICAL FIELD The present invention relates to the field of mobile communications, and more particularly, to a distributed stochastic dynamic interference coordination method, wherein a mechanism of ALOHA is introduced into dynamic interference coordination, thereby providing a resource scheduling method, a scheduler for implementing the above-described resource scheduling method, and the above. It provides a base station (BS) including a scheduled scheduler.
LTE(Long Term Evolution) 시스템에 있어서, 직교 주파수 분할 다중 액세스(OFDMA) 및 단일 반송파 FDMA(SC-FDMA) 기술들이 각각 다운링크 및 업링크에서 채용된다. LTE-진보 시스템에 있어서, 이들 다중 액세스 기술들은 여전히 후보 방법들이다. 셀-간 간섭은 주파수 재활용 인자가 낮은 이러한 시스템들에서의 용량에 대한 주요 제한 요인이다. 이동국이 셀 경계에 위치되어 있다면, 이웃 셀들로부터의 간섭은 심각한 성능 저하(특히, 스루풋 및 커버리지)를 유발하는 결정적인 요인이다.In Long Term Evolution (LTE) systems, Orthogonal Frequency Division Multiple Access (OFDMA) and Single Carrier FDMA (SC-FDMA) techniques are employed in the downlink and uplink, respectively. In LTE-progression systems, these multiple access techniques are still candidate methods. Inter-cell interference is a major limiting factor for capacity in these systems with low frequency recycling factors. If the mobile station is located at the cell boundary, interference from neighboring cells is a decisive factor causing significant performance degradation (especially throughput and coverage).
정적 및 반-정적 조정 기술들은 LTE 제안들에서의 일반적인 간섭 조정 기술들이다. 이들 셀-간 간섭 조정 기술들은 셀들 간의 조정 방법에 대한 제약들을 제안한다. 예를 들어, 이들 제약들은 자원 관리자가 이용 가능한 시간/주파수 자원들에 대한 제약들, 또는 특정 시간/주파수 자원들에서 이용 가능할 수도 있는 송신 전력에 대한 제약들의 형태일 수도 있다.Static and semi-static coordination techniques are common interference coordination techniques in LTE proposals. These inter-cell interference coordination techniques propose constraints on the coordination method between cells. For example, these constraints may be in the form of constraints on time / frequency resources available to the resource manager, or constraints on transmit power that may be available at certain time / frequency resources.
정적 해결책은 참고문헌 [1]에 제안되어 있다. 도 1은 이 제안의 주파수 재사용 방법을 도시한다. 도 1에 도시되어 있는 것과 같이, 7개의 셀들이 도시되어 있고, 셀들(2 내지 7)은 셀(1)의 인접 셀들이다. 셀들의 에지에서의 대부분의 간섭을 감소시키거나 제거하기 위해서, 주파수들은 이웃 셀들 간에 직교해야 하고, 주파수 자원의 이용률을 증가시키기 위해서, 주파수 재사용 인자는 가능한 한 많이 증가되어야 한다. 예를 들어, 각 셀의 에지에서, 셀(1)은 주파수 1을 사용하고, 셀(2, 4, 6)은 동일한 주파수 2를 사용하고, 셀(3, 5, 7)은 동일한 주파수 3을 사용한다. 셀-에지 사용자들은 풀 전력으로 송신/수신한다. 셀-중앙 사용자들은 송신/수신하기 위한 제한된 전력을 갖는 전체 스펙트럼을 사용하고, 따라서, 동일한 주파수가 사용되더라도 너무 많은 셀-간 간섭(ICI)은 발생하지 않을 것이다. 그러나, 다음과 같은 명백한 두 가지 단점들이 있다: (1) 셀-에지의 사용자들의 주파수 이용률은 단지 1/3이고; (2) 서비스의 트래픽 부하가 변경된다면, 해결책은 최적으로 충족되지 않을 수도 있다.Static solutions are proposed in Ref. [1]. Figure 1 shows the frequency reuse method of this proposal. As shown in FIG. 1, seven cells are shown, with
네트워크 전력 계획이라고 하는 또 다른 정적 해결책이 참고문헌 [2]에 제안되어 있고, 전체 주파수 대역이 대응하는 전력을 갖는 여러 개의 서브세트들, 예를 들어, 7 내지 9개의 서브세트들로 분할된다. 셀-에지 사용자들의 주파수 이용률은 이 제안에 따르면 3/7이다.Another static solution called network power planning is proposed in Ref. [2], where the entire frequency band is divided into several subsets with corresponding power, for example 7 to 9 subsets. The frequency utilization of cell-edge users is 3/7 according to this proposal.
반-정적 방법이 참고문헌 [3]에 제안되어 있고: 전체 주파수 대역이 N개의 서브 대역들로 분할된 다음, X개의 서브 대역들은 셀-에지 사용자들을 위해 사용되고, N-3X개의 서브 대역들은 셀-중앙 사용자들을 위해 사용된다. 셀-에지 사용자들을 위해 사용되는 X개의 서브 대역들은 이웃 셀들과 직교하는 반면에, 셀-중앙 사용자들을 위해 사용되는 N-3X개의 서브 대역들은 모든 셀들에서 동일하다. 이 방법에서는 스펙트럼의 단지 일부분이 각각 내부 셀 및 셀 에지에서 사용된다.A semi-static method is proposed in Ref. [3]: the entire frequency band is divided into N subbands, then X subbands are used for cell-edge users, and the N-3X subbands are cell Used for central users. The X subbands used for cell-edge users are orthogonal to neighboring cells, while the N-3X subbands used for cell-central users are the same in all cells. In this method only a portion of the spectrum is used at the inner cell and cell edge, respectively.
그러나, 상술된 현재의 기술적 방법은 다음과 같은 단점들을 갖는다:However, the current technical method described above has the following disadvantages:
(a) 상술된 해결책은 정적 해결책, 또는 네트워크 계획을 필요로 하는 반-정적 해결책 중 어느 하나이고, 반-정적 해결책은 조정의 발생을 나타내기 위해 부가적인 시그널링을 필요로 한다;(a) The solution described above is either a static solution, or a semi-static solution requiring network planning, the semi-static solution requiring additional signaling to indicate the occurrence of coordination;
(b) 상술된 해결책들에 있어서, 셀-에지 사용자들의 주파수 재사용 인자는 1보다 크고, 따라서, 스펙트럼 효율을 감소시킨다;(b) in the solutions described above, the frequency reuse factor of cell-edge users is greater than 1, thus reducing spectral efficiency;
(c) 이들 해결책들은 스케줄링을 제한하고 스케줄링을 더 복잡하게 만든다.(c) These solutions limit scheduling and make scheduling more complex.
상술된 문제점들의 관점에서, 본 발명은 ICI(셀-간 간섭)을 감소시키거나 제거하기 위한 분포 확률적 동적 간섭 조정 방법을 제안하고, 여기서는 ALOHA의 메커니즘이 동적 간섭 조정에 도입된다.In view of the problems described above, the present invention proposes a distributed probabilistic dynamic interference coordination method for reducing or eliminating ICI (inter-cell interference), wherein the mechanism of ALOHA is introduced into dynamic interference coordination.
본 발명의 제 1 양태에 따르면, 자원 스케줄링 방법이 제공되고, 이 방법은: 스케줄링 리스트로부터 스케줄링될 자원을 선택하는 단계; 스케줄링 리스트로부터 스케줄링될 제 1 사용자 장비를 선택하는 단계; 제 1 사용자 장비가 에지 사용자라면, 선택된 자원을 p(0≤p≤1)의 확률로 제 1 사용자 장비에 할당하는 단계를 포함한다.According to a first aspect of the present invention, a resource scheduling method is provided, the method comprising: selecting a resource to be scheduled from a scheduling list; Selecting a first user equipment to be scheduled from the scheduling list; If the first user equipment is an edge user, assigning the selected resource to the first user equipment with a probability of p (0 ≦ p ≦ 1).
바람직하게, 자원 스케줄링 방법은: 제 1 사용자 장비가 에지 사용자가 아니라면, 선택된 자원을 제 1 사용자 장비에 할당하는 단계를 더 포함할 수도 있다.Advantageously, the resource scheduling method may further comprise: allocating the selected resource to the first user equipment if the first user equipment is not an edge user.
바람직하게, 자원 스케줄링 방법은: 선택된 자원이 p의 확률에 따라 제 1 사용자 장비에 할당되는 것이 실패하면, 제 1 사용자 장비를 선택하는 단계로 되돌아가서 스케줄링 리스트로부터 스케줄링될 다음 제 1 사용자 장비를 선택하는 단계를 더 포함할 수도 있다.Preferably, the method of resource scheduling: if the selected resource fails to be allocated to the first user equipment according to the probability of p, returns to selecting the first user equipment and selects the next first user equipment to be scheduled from the scheduling list. It may further comprise the step of.
바람직하게, 제 1 사용자 장비가 에지 사용자라면, 확률적 자원 할당 단계 전에, 자원 스케줄링 방법은: 자원이 제 1 사용자 장비에 할당되도록 준비되어 있다는 정보를 제 1 사용자 장비의 모든 관련 기지국들에 통지하는 단계; 모든 관련 기지국들로부터 스케줄링 정보를 획득하는 단계; 모든 관련 기지국들로부터 획득된 스케줄링 정보에 따라서, 적어도 하나의 관련 기지국이 제 1 사용자 장비에 대해 스케줄링되도록 준비된 자원을 적어도 하나의 관련 기지국의 에지 사용자로서 제 2 사용자 장비에 할당할 것이라고 결정하면, 확률적 자원 할당 단계를 수행하는 단계를 더 포함할 수도 있다.Preferably, if the first user equipment is an edge user, prior to the stochastic resource allocation step, the resource scheduling method may include: notifying all relevant base stations of the first user equipment that the resource is ready to be allocated to the first user equipment; step; Obtaining scheduling information from all relevant base stations; According to the scheduling information obtained from all relevant base stations, if it is determined that at least one related base station will allocate resources prepared to be scheduled for the first user equipment to the second user equipment as an edge user of the at least one related base station, the probability The method may further include performing the resource allocation step.
바람직하게, 자원 스케줄링 방법은: 모든 관련 기지국들이 제 1 사용자 장비에 대해 할당되도록 준비된 자원을 제 2 사용자 장비에 할당하지 않을 것이라고 결정하면, 선택된 자원을 제 1 사용자 장비에 할당하는 단계를 더 포함할 수도 있다.Preferably, the resource scheduling method further comprises: if all relevant base stations determine not to allocate to the second user equipment a resource prepared to be allocated for the first user equipment, further comprising allocating the selected resource to the first user equipment; It may be.
바람직하게, 제 1 사용자 장비로부터 그의 서빙 셀까지와 제 1 사용자 장비로부터 그의 비-서비스 셀까지 사이의 경로손실 차이(pathloss difference)가 미리 결정된 문턱값(PLD_threshold)보다 작으면, 제 1 사용자 장비는 에지 사용자이고, 비-서비스 셀이 속하는 기지국은 제 1 사용자 장비의 관련 기지국이다.Preferably, if the pathloss difference between the first user equipment to its serving cell and the first user equipment to its non-service cell is less than the predetermined threshold PLD_threshold, the first user equipment is The base station to which the non-service cell belongs and is the edge user is the associated base station of the first user equipment.
바람직하게, 사용자 장비의 신호 간섭비가 미리 결정된 문턱값(SIR_threshold)보다 작으면, 제 1 사용자 장비는 에지 사용자이고, 제 1 사용자 장비의 서빙 기지국에 인접한 기지국은 제 1 사용자 장비의 관련 기지국이다. 더욱 바람직하게, 미리 결정된 문턱값(SIR_threshold)은 오일러 수(Euler number)(e)와 동일하다.Preferably, if the signal interference ratio of the user equipment is less than the predetermined threshold SIR_threshold, the first user equipment is an edge user and the base station adjacent to the serving base station of the first user equipment is the associated base station of the first user equipment. More preferably, the predetermined threshold SIR_threshold is equal to the Euler number e.
바람직하게, 확률적 자원 할당 단계는: 난수(R∈(0,1))를 발생시키는 단계; 발생된 난수(R)가 확률(p)보다 작으면, 선택된 자원을 제 1 사용자 장비에 할당하는 단계를 포함할 수도 있다.Preferably, the probabilistic resource allocation step comprises: generating a random number R∈ (0,1); If the generated random number R is less than the probability p, the method may include assigning the selected resource to the first user equipment.
바람직하게, 확률(p)은 미리 설정되거나 또는 동적으로 조정 가능하다.Preferably, the probability p is preset or dynamically adjustable.
바람직하게, 스케줄링 리스트는 스케줄링 알고리즘에 따라 결정된다.Preferably, the scheduling list is determined according to the scheduling algorithm.
본 발명의 제 2 양태에 따르면, 상술된 자원 스케줄링 방법을 구현하는 스케줄러가 제공되고, 이 스케줄러는: 스케줄링 리스트로부터 스케줄링될 자원을 선택하도록 구성되는 자원 선택용 유닛; 스케줄링 리스트로부터 스케줄링될 제 1 사용자 장비를 선택하도록 구성되는 사용자 장비 선택용 유닛; 제 1 사용자 장비가 에지 사용자인지를 결정하도록 구성되는 에지 사용자 결정용 유닛; 및 선택된 자원을 p(0≤p≤1)의 확률로 제 1 사용자 장비에 할당하도록 구성된 확률적 자원 할당용 유닛을 포함하고, 에지 사용자 결정용 유닛이 제 1 사용자 장비가 에지 사용자라고 결정하면, 확률적 자원 할당용 유닛은 자원 선택용 유닛에 의해 선택된 자원을 p의 확률로 제 1 사용자 장비에 할당한다.According to a second aspect of the present invention, there is provided a scheduler that implements the above-described resource scheduling method, the scheduler comprising: a resource selecting unit configured to select a resource to be scheduled from a scheduling list; A unit for selecting user equipment configured to select a first user equipment to be scheduled from the scheduling list; An edge user determination unit, configured to determine whether the first user equipment is an edge user; And a unit for probabilistic resource allocation configured to allocate the selected resource to the first user equipment with a probability of p (0 ≦ p ≦ 1), and wherein the edge user determining unit determines that the first user equipment is an edge user, The unit for probabilistic resource allocation allocates the resource selected by the unit for resource selection to the first user equipment with a probability of p.
바람직하게, 에지 사용자 결정용 유닛이 제 1 사용자 장비가 에지 사용자가 아니라고 결정하면, 확률적 자원 할당용 유닛은 자원 선택용 유닛에 의해 선택된 자원을 제 1 사용자 장비에 할당한다.Preferably, if the edge user determining unit determines that the first user equipment is not an edge user, the probabilistic resource allocation unit allocates the resource selected by the resource selection unit to the first user equipment.
바람직하게, 확률적 자원 할당용 유닛이 자원 선택용 유닛에 의해 선택된 자원을 p의 확률에 따라 제 1 사용자 장비에 할당하는 것을 실패하면, 사용자 장비 선택용 유닛은 스케줄링 리스트로부터 스케줄하도록 다음 제 1 사용자 장비를 선택한다.Preferably, if the probabilistic resource allocation unit fails to allocate the resource selected by the resource selection unit to the first user equipment according to the probability of p, the user equipment selection unit is then scheduled to schedule from the scheduling list. Select the equipment.
바람직하게, 스케줄러는: 에지 사용자 결정용 유닛이 제 1 사용자 장비가 에지 사용자라고 결정하면, 자원이 제 1 사용자 장비에 할당되도록 준비되었다는 정보를 제 1 사용자 장비의 모든 관련 기지국들에 통지하도록 구성되는 자원 할당 정보 통지용 유닛; 모든 관련 기지국들로부터 스케줄링 정보를 획득하도록 구성되는 스케줄링 정보 수신용 유닛; 모든 관련 기지국들로부터 획득된 스케줄링 정보에 따라서, 모든 관련 기지국들이 제 1 사용자 장비에 대해 스케줄링되도록 준비된 자원을 적어도 하나의 관련 기지국의 에지 사용자로서 제 2 사용자 장비에 할당할지를 결정하도록 구성되는 관련 기지국 할당 결정용 유닛을 포함하고, 관련 기지국 할당 결정용 유닛이, 적어도 하나의 관련 기지국이 제 1 사용자 장비에 대해 스케줄링되도록 준비된 자원을 적어도 하나의 관련 기지국의 에지 사용자로서 제 2 사용자 장비에 할당할 것이라고 결정하면, 확률적 자원 할당용 유닛은 자원 선택용 유닛에 의해 선택된 자원을 p의 확률로 제 1 사용자 장비에 할당한다.Preferably, the scheduler is configured to: inform all relevant base stations of the first user equipment that the edge user determination unit determines that the first user equipment is an edge user, that the resource is ready to be allocated to the first user equipment. A resource allocation information notification unit; A unit for receiving scheduling information configured to obtain scheduling information from all relevant base stations; According to the scheduling information obtained from all relevant base stations, the related base station assignment configured to determine whether all related base stations are to be allocated to the second user equipment as an edge user of at least one related base station ready to be scheduled for the first user equipment. A determining unit, the determining base station allocation unit determining that at least one related base station is to be allocated a resource prepared to be scheduled for the first user equipment to the second user equipment as an edge user of the at least one related base station. The stochastic resource allocation unit then allocates the resource selected by the resource selection unit to the first user equipment with a probability of p.
바람직하게, 관련 기지국 할당 결정용 유닛이, 모든 관련 기지국들이 제 1 사용자 장비에 대해 스케줄링되도록 준비된 자원을 제 2 사용자 장비에 할당하지 않을 것이라고 결정하면, 확률적 자원 할당용 유닛은 자원 선택용 유닛에 의해 선택된 자원을 제 1 사용자 장비에 할당한다.Preferably, if the associated base station allocation determining unit determines that all the associated base stations will not allocate to the second user equipment a resource prepared to be scheduled for the first user equipment, then the probabilistic resource allocation unit is assigned to the resource selection unit. Assigns the resource selected by the first user equipment.
바람직하게, 제 1 사용자 장비로부터 그의 서빙 셀까지와 제 1 사용자 장비로부터 그의 비-서비스 셀까지 사이의 경로손실 차이가 미리 결정된 문턱값(PLD_threshold)보다 작으면, 에지 사용자 결정용 유닛은 제 1 사용자 장비가 에지 사용자이고, 비-서비스 셀이 속하는 기지국은 제 1 사용자 장비의 관련 기지국이라고 결정한다.Preferably, if the path loss difference between the first user equipment to its serving cell and the first user equipment to its non-service cell is less than the predetermined threshold PLD_threshold, the edge user determining unit is configured to be the first user. Determine that the equipment is an edge user and the base station to which the non-service cell belongs is the associated base station of the first user equipment.
바람직하게, 사용자 장비의 신호 간섭비가 미리 결정된 문턱값(SIR_threshold)보다 작으면, 에지 사용자 결정용 유닛은 제 1 사용자 장비가 에지 사용자이고 제 1 사용자 장비의 서빙 기지국에 인접한 기지국이 제 1 사용자 장비의 관련 기지국이라고 결정한다. 더욱 바람직하게, 미리 결정된 문턱값(SIR_threshold)은 오일러 수(e)와 동일하다.Preferably, if the signal interference ratio of the user equipment is less than the predetermined threshold SIR_threshold, the edge user determining unit is configured such that the first user equipment is an edge user and the base station adjacent to the serving base station of the first user equipment is connected to the first user equipment. Determine the relevant base station. More preferably, the predetermined threshold SIR_threshold is equal to the Euler number e.
바람직하게, 확률적 자원 할당용 유닛은: 난수(R∈(0,1))를 발생시키도록 구성되는 난수 발생용 유닛; 발생된 난수가 p의 확률보다 작은지를 판단하도록 구성되는 난수 판단용 유닛; 및 발생된 난수가 p의 확률보다 작으면, 자원 선택용 유닛에 의해 선택된 자원을 제 1 사용자 장비에 할당하도록 구성되는 자원 할당용 유닛을 포함한다.Preferably, the stochastic resource allocation unit comprises: a random number generation unit configured to generate a random number R∈ (0,1); A random number determination unit configured to determine whether the generated random number is smaller than the probability of p; And a resource allocation unit, configured to allocate the resource selected by the resource selection unit to the first user equipment if the generated random number is smaller than the probability of p.
바람직하게, 확률(p)은 미리 설정되거나 또는 동적으로 조정 가능하다.Preferably, the probability p is preset or dynamically adjustable.
바람직하게, 스케줄링 리스트는 스케줄링 알고리즘에 따라 결정된다.Preferably, the scheduling list is determined according to the scheduling algorithm.
본 발명의 제 3 양태에 따르면, 본 발명의 제 2 양태에 따른 스케줄러를 포함하는 기지국(BS)을 제공한다.According to a third aspect of the invention, there is provided a base station (BS) comprising a scheduler according to the second aspect of the invention.
본 발명은, 특히, 낮은 주파수 재사용 인자를 갖는 시스템에 있어서 유리한, 셀-간 간섭(ICI)을 조정하기 위한 유연한 분포 확률적 동적 간섭 조정 방법을 제안한다. 본 발명에 의해 제안된 방법은 완전히 분산되고 동적이며, 시그널링 교환을 필요로 하지 않거나 또는 상대적으로 적은 시그널링 교환을 필요로 한다.The present invention proposes a flexible distributed stochastic dynamic interference adjustment method for adjusting inter-cell interference (ICI), which is particularly advantageous in systems with low frequency reuse factors. The method proposed by the present invention is completely distributed and dynamic, requiring no signaling exchange or requiring relatively few signaling exchanges.
본 발명의 이점들은 다음과 같다:Advantages of the present invention are as follows:
(1) 동적, 분산 ICI 조정;(1) dynamic, distributed ICI coordination;
(2) 간단하고 유연함, 시그널링 교환을 필요로 하지 않거나 또는 비교적 적은 시그널링 교환을 필요로 함;(2) simple and flexible, requiring no signaling exchange or requiring relatively few signaling exchanges;
(3) 완전히 동적, 네트워크 계획을 필요로 하지 않음;(3) completely dynamic, does not require network planning;
(4) 셀-중앙 사용자들 및 셀-에지 사용자들의 주파수 재사용 인자들이 모두 1임, 주파수 선택적 이득이 스케줄링에서 얻어질 수도 있음.(4) The frequency reuse factors of cell-center users and cell-edge users are all 1, frequency selective gain may be obtained in scheduling.
다음 도면들을 참조하여 비-제한적인 실시예들의 상세한 설명에 의해, 본 발명의 상기 또는 다른 목적들, 특징들 및 이점들이 더욱 명백해질 것이다.The above or other objects, features and advantages of the present invention will become more apparent by the following detailed description of non-limiting embodiments with reference to the drawings.
도 1은 참조문헌 [1]에 의해 제안된 주파수 재사용 방법을 도시하는 개략도.
도 2는 본 발명에 따른 자원 스케줄링 방법을 도시하는 흐름도.
도 3은 본 발명에 따른 스케줄러(300)를 도시하는 블록도.
도 4는 본 발명의 응용예를 도시하는 개략도.1 is a schematic diagram illustrating a frequency reuse method proposed by reference [1].
2 is a flowchart illustrating a resource scheduling method according to the present invention.
3 is a block diagram illustrating a scheduler 300 in accordance with the present invention.
4 is a schematic diagram showing an application example of the present invention.
이하, 본 발명은 도면들을 참조하여 설명된다. 다음 설명에서, 몇몇 상세한 실시예들은 단지 설명의 목적을 위해서만 사용되고, 이는 본 발명을 제한하는 것으로 이해되어서는 안 되고, 단지 예시로서 이해되어야 한다. 본 발명의 이해가 분명하게 되지 않을 때에는, 종래의 구조 또는 구성은 생략될 것이다.The invention is now described with reference to the drawings. In the following description, some detailed embodiments are used for illustrative purposes only, which should not be construed as limiting the invention, but as illustrative only. When the understanding of the present invention is not clear, the conventional structure or configuration will be omitted.
원리 개요Principle Overview
본 발명에 따르면, 분포 확률적 동적 간섭 조정 방법이 제안되고, ALOHA의 메커니즘이 동적 간섭 조정에 도입된다. 본 발명의 기본 사상은 다음과 같다:According to the present invention, a distributed stochastic dynamic interference coordination method is proposed, and the mechanism of ALOHA is introduced into the dynamic interference coordination. The basic idea of the present invention is as follows:
(1) 사용자들은 두 종류들, 즉, 중앙 사용자들 및 에지 사용자들로 나누어질 수도 있고; 판단 기준은 다음과 같다:(1) The users may be divided into two kinds: central users and edge users; The criteria for judging are as follows:
(A) (경로손실 및 섀도우를 포함하는) 장기간 CSI에 따라 결정한다:(A) Determined by long term CSI (including path loss and shadows):
모든 사용자들에 대한 문턱값(PLD_threshold)을 규정한다:Define a threshold (PLD_threshold) for all users:
사용자 장비(i)로부터 그의 서빙 셀까지와 제 1 사용자 장비로부터 그의 비-서비스 셀까지 사이의 (섀도우를 포함하는) 경로손실 차이가 PLD_threshold보다 작으면, 사용자 장비(i)는 에지 사용자로서 간주되고;If the pathloss difference (including shadow) between user equipment i to its serving cell and from the first user equipment to its non-service cell is less than PLD_threshold, user equipment i is considered to be an edge user and ;
그렇지 않으면, 사용자 장비(i)는 중앙 사용자로서 간주된다.Otherwise, the user equipment i is considered as a central user.
또는or
(B) 사용자들의 SIR에 따라 결정한다:(B) Determine according to the users' SIR:
모든 사용자들에 대한 문턱값(SIR_threshold)을 규정한다Defines a threshold (SIR_threshold) for all users
사용자 장비(i)의 SIR ≥ SIR_threshold이면, 사용자 장비(i)는 중앙 사용자로서 간주되고;If SIR> SIR_threshold of user equipment i, then user equipment i is regarded as a central user;
그렇지 않으면, 사용자 장비(i)는 에지 사용자로서 간주되고;Otherwise, the user equipment i is regarded as an edge user;
SIR_threshold의 바람직한 값은 오일러 수(e)이고, 이것은 (참고문헌 [4]를 참조하여) 증명되었다: SIR_threshold=e를 갖는 사용자 장비를 스케줄링하는 것은 다수의 셀들의 전체 스루풋을 최대화할 수 있는 해결책이다.The preferred value of SIR_threshold is the Euler number (e), which has been proved (see Ref. [4]): Scheduling user equipment with SIR_threshold = e is a solution that can maximize the overall throughput of multiple cells .
(2) 에지 사용자들의 두 종류들의 규정들 (A) 및 (B)에 대응하여, 관련 기지국 규정은 다음과 같다:(2) Corresponding to the two types of edge users (A) and (B), the relevant base station specification is as follows:
(A) 사용자 장비(i)로부터 그의 서빙 셀까지와 제 1 사용자 장비로부터 그의 비-서비스 셀까지 사이의 (섀도우를 포함하는) 경로손실 차이가 PLD_threshold보다 작으면, 비-서비스 셀이 속하는 기지국은 관련 기지국으로서 규정된다;(A) If the pathloss difference (including shadow) between user equipment i to its serving cell and from the first user equipment to its non-service cell is less than PLD_thhold, the base station to which the non-service cell belongs is Defined as an associated base station;
또는or
(B) 서빙 기지국들의 제 1 링 내의 (서빙 기지국과 인접한) 이웃 기지국이 관련 기지국으로서 규정될 것이다.(B) A neighbor base station (adjacent to the serving base station) in the first ring of serving base stations will be defined as the related base station.
(3) 중앙 사용자들에 대해서, 이웃 섹터들로부터의 간섭은 비교적 작고, 다라서, 무시할 수도 있다. 따라서, 중앙 사용자들에 대한 동적 간섭 조정을 행할 필요가 없고, 이러한 종류의 사용자는 평상시처럼 스케줄링될 수도 있다.(3) For the central users, the interference from neighboring sectors is relatively small and therefore can be ignored. Thus, there is no need to make dynamic interference coordination for the central users, and this kind of user may be scheduled as usual.
(4) 에지 사용자들은 ICI에 대한 주 기여자이고, 따라서, 확률적 동적 간섭 조정이 에지 사용자에 대해 채택된다.(4) Edge users are the main contributors to ICI, so probabilistic dynamic interference coordination is adopted for edge users.
확률적 동적 간섭 조정 방법Probabilistic Dynamic Interference Adjustment Method
(I) 스케줄러가 에지 사용자(A)에게 자원을 할당할 것이라면, 스케줄러는 p(0≤p≤1)의 확률로 에지 사용자에게 자원을 할당할 것이고, 1-p의 확률로 에지 사용자에게 자원을 할당하지 않을 것이다. 에지 사용자가 랜덤한 판단에 따라 스케줄링되지 않을 수 있다면, 스케줄러는 (스케줄링 알고리즘에 의해 결정된) 스케줄링 리스트에서 다음 사용자에게 자원을 할당하려고 할 것이다.(I) If the scheduler will allocate resources to the edge user A, the scheduler will allocate resources to the edge user with a probability of p (0 ≦ p ≦ 1), with a probability of 1-p to allocate resources to the edge user. Will not assign. If the edge user may not be scheduled according to a random decision, the scheduler will attempt to allocate resources to the next user in the scheduling list (as determined by the scheduling algorithm).
(II) 스케줄러가 에지 사용자(A)에게 자원을 할당할 것이라면, 에지 사용자(A)의 모든 관련 기지국들에게 자원 할당 정보를 통지할 것이고, 동시에, 스케줄러는 모든 관련 기지국들로부터 스케줄링 정보를 획득할 것이다.(II) If the scheduler will allocate resources to edge user A, it will notify all relevant base stations of edge user A with resource allocation information, and at the same time, the scheduler will obtain scheduling information from all relevant base stations. will be.
(a) 사용자의 모든 관련 기지국들이 관련 기지국의 에지 사용자에게 자원을 할당하지 않을 것이라는 것을 스케줄러가 알게 되면, (1의 확률로) 에지 사용자(A)에게 자원을 할당할 것이다.(a) If the scheduler knows that all of the user's associated base stations will not allocate resources to the edge user of the related base station, it will allocate resources to edge user A (with probability 1).
(b) 사용자의 적어도 하나의 관련 기지국이 적어도 하나의 관련 기지국의 에지 사용자(B)에게 자원을 할당할 수도 있다는 것을 스케줄러가 알게 되면, 스케줄러는 p의 확률로 에지 사용자(A)에게 자원을 할당할 것이고, 1-p의 확률로 에지 사용자(A)에게 자원을 할당하지 않을 것이다. 에지 사용자가 랜덤한 판단에 따라 스케줄링되지 않을 수 있다면, 스케줄러는 (스케줄링 알고리즘에 의해 결정된) 스케줄링 리스트에서 다음 사용자에게 자원을 할당하려고 할 것이다.(b) If the scheduler knows that at least one associated base station of the user may allocate resources to the edge user B of the at least one associated base station, the scheduler allocates resources to the edge user A with a probability of p. Will not allocate resources to edge user A with a probability of 1-p. If the edge user may not be scheduled according to a random decision, the scheduler will attempt to allocate resources to the next user in the scheduling list (as determined by the scheduling algorithm).
구체적으로, 도 2는 본 발명에 따른 자원 스케줄링 방법의 상세한 흐름도를 도시한다. 도 2를 참조하면, 먼저, 단계 S200에서, 스케줄링 알고리즘에 의해 결정된 스케줄링 리스트로부터 스케줄링될 자원을 선택한다. 단계 S201에서, 스케줄링 알고리즘에 의해 결정된 스케줄링 리스트로부터 스케줄링될 제 1 사용자 장비(A)를 선택한다. 즉, 단계 S200에서 선택된 자원은 단계 S201에서 선택된 제 1 사용자 장비에 할당되도록 준비된다. 단계 S202에서, 제 1 사용자 장비(A)가 에지 사용자인지를 결정하고, 바람직하게는, 상술된 원리 개요의 섹션 (1)에 따라 결정될 수도 있다.Specifically, FIG. 2 shows a detailed flowchart of the resource scheduling method according to the present invention. Referring to FIG. 2, first, in step S200, a resource to be scheduled is selected from a scheduling list determined by a scheduling algorithm. In step S201, the first user equipment A to be scheduled is selected from the scheduling list determined by the scheduling algorithm. That is, the resource selected in step S200 is prepared to be allocated to the first user equipment selected in step S201. In step S202, it is determined whether the first user equipment A is an edge user, and preferably may be determined according to section (1) of the above-described principle overview.
제 1 사용자 장비(A)가 에지 사용자가 아니라고 결정되면, 단계 S210에서, 제 1 사용자 장비(A)에 대해 스케줄링되도록 준비된 자원은 제 1 사용자 장비(A)에 할당되고, 제 1 사용자 장비(A)의 자원 스케줄링이 완료된 후에는 단계 S200으로 돌아가서 스케줄링될 다음 자원을 선택한다.If it is determined that the first user equipment A is not an edge user, in step S210, the resource prepared to be scheduled for the first user equipment A is allocated to the first user equipment A, and the first user equipment A After the scheduling of resources is completed, the process returns to step S200 to select the next resource to be scheduled.
한편, 제 1 사용자 장비(A)가 에지 사용자라고 결정되면, 단계 S203에서, 자원이 제 1 사용자 장비(A)에 할당되도록 준비되었다는 정보를 제 1 사용자 장비(A)의 모든 관련 기지국들에 통지하고, 따라서, 스케줄링 정보가 제 1 사용자 장비(A)의 모든 관련 기지국들로부터 획득된다. 단계 S204에서, 제 1 사용자 장비(A)의 모든 관련 기지국이 제 1 사용자 장비(A)에 대해 스케줄링되도록 준비된 자원을, 제 1 사용자 장비(A)의 모든 관련 기지국들로부터 획득된 스케줄링 정보에 따라서, 관련 기지국의 에지 사용자로서 제 2 사용자 장비에 할당할 것인지를 결정한다.On the other hand, if it is determined that the first user equipment A is an edge user, in step S203, all relevant base stations of the first user equipment A are informed that the resource is ready to be allocated to the first user equipment A. FIG. Thus, scheduling information is obtained from all relevant base stations of the first user equipment (A). In step S204, resources prepared for all relevant base stations of the first user equipment A to be scheduled for the first user equipment A according to the scheduling information obtained from all relevant base stations of the first user equipment A. Determine whether to assign to the second user equipment as an edge user of the associated base station.
모든 관련 기지국들이 제 1 사용자 장비(A)에 대해 스케줄링되도록 준비된 자원을 제 2 사용자 장비에 할당하지 않을 것이라고 결정되면, 단계 S210에서, 제 1 사용자 장비(A)에 대해 스케줄링되도록 준비된 자원은 제 1 사용자 장비에 할당되고, 제 1 사용자 장비(A)의 자원 스케줄링이 완료되면, 단계 S200으로 돌아가서 스케줄링될 다음 자원을 선택한다.If it is determined that all relevant base stations will not allocate the resource prepared to be scheduled for the first user equipment A to the second user equipment, in step S210 the resource prepared to be scheduled for the first user equipment A is determined to be the first. Once assigned to the user equipment and resource scheduling of the first user equipment A is completed, the flow returns to step S200 to select the next resource to be scheduled.
한편, 적어도 하나의 관련 기지국(C)이 제 1 사용자 장비(A)에 대해 스케줄링되도록 준비된 자원을 적어도 하나의 관련 기지국(C)의 에지 사용자인 제 2 사용자 장비(B)에 할당할 수도 있다고 결정되면, 단계 S206에서, 난수(R∈(0,1))가 발생된다. 단계 S208에서, 발생된 난수(R)가 미리 설정된 또는 동적으로 조정 가능한 확률(p)(0≤p≤1)보다 작은지를 결정한다. 발생된 난수(R)가 확률(p)보다 작은 것으로 결정되면, 단계 S210에서, 제 1 사용자 장비(A)에 대해 스케줄링되도록 준비된 자원은 제 1 사용자 장비(A)에 할당되고, 제 1 사용자 장비(A)의 자원 스케줄링이 완료되고, 단계 S200으로 돌아가서, 스케줄링될 다음 자원을 선택한다.On the other hand, it is determined that at least one related base station C may allocate resources prepared to be scheduled for the first user equipment A to a second user equipment B that is an edge user of the at least one related base station C. In step S206, a random number R '(0,1) is generated. In step S208, it is determined whether the generated random number R is smaller than a preset or dynamically adjustable probability p (0 ≦ p ≦ 1). If it is determined that the generated random number R is smaller than the probability p, in step S210, the resource prepared to be scheduled for the first user equipment A is allocated to the first user equipment A, and the first user equipment Resource scheduling of (A) is completed, and the flow returns to step S200 to select the next resource to be scheduled.
한편, 발생된 난수(R)가 확률(p)보다 작지 않은 것으로 결정되면, 단계 S200에서 선택된 자원은 단계 S201에서 선택된 제 1 사용자 장비(A)에 할당될 수 없는 것으로 결정된다. 이때, 스케줄링 알고리즘에 따라 결정된 스케줄링 리스트로부터 스케줄링될 다음 제 1 사용자 장비(A')를 선택하기 위해 단계 S201로 되돌아간다. 즉, 단계 S200에서 선택된 자원을 단계 S201에서 재선택된 다음 제 1 사용자 장비(A')에 할당하려고 시도한다.On the other hand, if it is determined that the generated random number R is not smaller than the probability p, it is determined that the resource selected in step S200 cannot be allocated to the first user equipment A selected in step S201. At this time, the process returns to step S201 to select the next first user equipment A 'to be scheduled from the scheduling list determined according to the scheduling algorithm. That is, an attempt is made to allocate the resource selected in step S200 to the first user equipment A 'after being reselected in step S201.
도 2의 관련 기지국과 정보를 상호작용하기 위한 단계들 S203 및 S204이 반드시 수행될 필요는 없다는 것을 유념해야 한다. 간결성의 경우에 있어서, 블라인드 확률적 자원 스케줄링이 수행될 수도 있고, 즉, 단계들 S203 및 S204가 생략되고, 제 1 사용자 장비가 에지 사용자라고 결정될 때, 난수(R) 및 확률(p)에 기초한 랜덤한 판단이 직접 수행되고, 따라서, 본 발명에 따른 자원 확률적 할당이 수행된다.It should be noted that the steps S203 and S204 for interacting with the relevant base station of FIG. 2 need not be performed. In the case of brevity, blind probabilistic resource scheduling may be performed, i.e. when steps S203 and S204 are omitted, and it is determined that the first user equipment is an edge user, based on the random number R and the probability p Random judgment is performed directly, and thus, resource probabilistic allocation according to the present invention is performed.
도 3은 본 발명에 따른 스케줄러(300)의 상세 블록도를 도시한다.3 shows a detailed block diagram of a scheduler 300 in accordance with the present invention.
도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 스케줄러(300)는, 스케줄링 알고리즘에 따라 결정된 스케줄링 리스트로부터 스케줄링될 자원을 선택하도록 구성되는 자원 선택용 유닛(310); 스케줄링 알고리즘에 따라 결정된 스케줄링 리스트로부터 스케줄링될 제 1 사용자 장비(UE)(A)를 선택하도록 구성되는 UE 선택용 유닛(320)으로서, 자원 선택용 유닛(310)에 의해 선택된 자원을 UE 선택용 유닛(320)에 의해 선택된 제 1 UE(A)에 할당하도록 준비하는, UE 선택용 유닛(320); 바람직하게, 상술된 원리 개요 부분의 섹션 (1)에 따라 결정될 수도 있는, 제 1 UE(A)가 에지 사용자인지를 결정하도록 구성되는 에지 사용자 결정용 유닛(330); 에지 사용자 결정용 유닛(330)이 제 1 UE(A)가 에지 사용자라고 결정하면, 자원이 제 1 UE에 할당되도록 준비되었다는 정보를 제 1 UE(A)의 모든 관련 기지국들에 통지하도록 구성되는 자원 할당 정보 통지용 유닛(340); 모든 관련 기지국들로부터 스케줄링 정보를 획득하도록 구성되는 스케줄링 정보 수신용 유닛(350); 모든 관련 BS들로부터 획득된 스케줄링 정보에 따라서, 모든 관련 기지국들이 제 1 UE(A)에 대해 스케줄링되도록 준비된 자원을 관련 BS의 에지 사용자인 제 2 UE에 할당할지를 결정하도록 구성되는 관련 BS 할당 결정용 유닛(360); 자원 선택용 유닛(310)에 의해 선택된 자원을 UE 선택용 유닛(320)에 의해 선택된 제 1 UE(A)에 미리 설정된 또는 동적으로 조정 가능한 p(0≤p≤1)의 확률로 할당하도록 구성된 확률적 자원 할당용 유닛(365)을 포함한다. 확률적 자원 할당용 유닛(390)은: 난수(R∈(0,1))를 발생시키도록 구성된 난수 발생용 유닛(370); 발생된 난수가 p의 확률보다 작은지를 판단하도록 구성된 난수 판단용 유닛(375); 및 자원 선택용 유닛(310)에 의해 선택된 자원을 제 1 UE(A)에 할당하도록 구성된 자원 할당용 유닛(380)을 포함할 수도 있다.Referring to Fig. 3, the scheduler 300 according to the present invention comprises: a resource selecting unit 310, configured to select a resource to be scheduled from a scheduling list determined according to a scheduling algorithm; A UE selection unit 320 configured to select a first user equipment (UE) A to be scheduled from a scheduling list determined according to a scheduling algorithm, wherein the resource selected by the resource selection unit 310 is selected from the UE selection unit. A UE selection unit 320, preparing to assign to the first UE A selected by 320; Preferably, an edge user determination unit 330 configured to determine whether the first UE A is an edge user, which may be determined according to section (1) of the above-described principle overview portion; If the edge user determination unit 330 determines that the first UE A is an edge user, it is configured to notify all relevant base stations of the first UE A that the resource is ready to be allocated to the first UE. A resource allocation
에지 사용자 결정용 유닛(330)이, 제 1 UE(A)가 에지 사용자가 아니라고 결정하면, 자원 할당용 유닛(380)은 자원 선택용 유닛(310)에 의해 선택된 자원을 제 1 UE(A)에 할당한다.If the edge user determination unit 330 determines that the first UE A is not an edge user, the
에지 사용자 결정용 유닛(330)이 제 1 UE(A)가 에지 사용자라고 결정하면, 관련 BS 할당 결정용 유닛(360)이 동작을 수행한다.If the edge user determination unit 330 determines that the first UE A is an edge user, the associated BS
관련 BS 할당 결정용 유닛(360)이 적어도 하나의 관련 BS(C)가 아마도 제 1 UE(A)에 대해 스케줄링되도록 준비된 자원을 적어도 하나의 관련 BS(C)의 제 2 UE(B)에 할당할 것이라고 결정하면, 난수 발생용 유닛(370)이 동작을 수행한다.The associated BS
난수 판단용 유닛(375)이 난수 발생용 유닛(370)에 의해 발생된 난수(R)가 p의 확률보다 작은 것으로 결정하면, 자원 할당용 유닛(380)은 자원 선택용 유닛(310)에 의해 선택된 자원을 제 1 UE(A)에 할당한다.When the random number determination unit 375 determines that the random number R generated by the random number generation unit 370 is smaller than the probability of p, the
관련 BS 할당 결정용 유닛(360)이 모든 관련 기지국들이 제 1 UE(A)에 대해 스케줄링되도록 준비된 자원을 제 2 UE에 할당하지 않을 것이라고 결정하면, 자원 할당용 유닛(380)은 자원 선택용 유닛(310)에 의해 선택된 자원을 제 1 UE(A)에 할당한다.If the related BS
난수 판단용 유닛(375)이 난수 발생용 유닛(370)에 의해 발생된 난수(R)가 p의 확률보다 작지 않다고 결정하면, UE 선택용 유닛(320)은 스케줄링 리스트로부터 스케줄링될 다음 제 1 UE(A')를 선택한다. 즉, 자원 선택용 유닛(310)에 의해 선택된 자원을 UE 선택용 유닛(320)에 의해 재선택된 다음 제 1 UE(A')에 할당하도록 시도한다.If the random number determination unit 375 determines that the random number R generated by the random number generation unit 370 is not less than the probability of p, the UE selection unit 320 is the next first UE to be scheduled from the scheduling list. Select (A '). That is, an attempt is made to allocate the resource selected by the resource selecting unit 310 to the first UE A 'after being reselected by the UE selecting unit 320.
도 3의 관련 기지국과 정보를 상호작용하는 유닛들(340 내지 360)은 필수적인 유닛들이 아니라는 점을 유념해야 한다. 블라인드 확률적 자원 스케줄링을 수행하는 간단한 경우에 있어서, 유닛들(340 내지 360)은 생략될 수도 있고, 에지 사용자 결정용 유닛(330)이 제 1 UE(A)가 에지 사용자라고 결정할 때, 확률적 자원 할당용 유닛(365)이 직접 동작을 수행한다.It should be noted that the units 340-360 that interact with information with the associated base station of FIG. 3 are not essential units. In the simple case of performing blind probabilistic resource scheduling, the
도 4는 본 발명의 응용 예를 도시하고, BS(1) 및 BS(2)는 각각 별개의 스케줄러 서브-시스템을 포함한다. BS(1)는 사용자 장비(1, 3)의 서빙 BS이고, BS(2)는 사용자 장비(2, 4)의 서빙 BS이다. 사용자 장비(1, 2)는 에지 사용자이고, 사용자 장비(3, 4) 중앙 사용자이다. 응용 예에서, 중앙 사용자 및 에지 사용자는 상술된 원리 개요 부분의 섹션 (1)(A)에 따라 결정될 수도 있다. 상술된 원리 개요 부분의 섹션 (2)(A)에 따르면, 사용자 장비(1)의 관련 BS는 BS(2)이고, 사용자 장비(2)의 관련 BS는 BS(1)이다. 사용자 장비(1, 2)가 동시에 스케줄링되면, 간섭은 심각할 수도 있고 성능이 저하될 것이다. 본 발명에 따르면, BS(1)는 에지 사용자(사용자 장비(1))가 스케줄링될 것이라는 정보를 BS(2)에 통지할 것이고, 또한, BS(2)는 에지 사용자(사용자 장비(2))가 스케줄링될 것이라는 정보를 BS(1)에 통지할 것이다. 따라서, 사용자 장비(1)(사용자 장비(2))는 p(0≤p≤1)의 확률로 스케줄링되고, 1-p의 확률로 스케줄링되지 않는다. 사용자 장비(1)(사용자 장비(2))가 스케줄링되지 않으면, 자원은 다른 사용자 장비들, 예를 들어, 사용자 장비(3)(사용자 장비(4))에 할당될 것이다. 사용자 장비(1) 및 사용자 장비(2)가 동시에 스케줄링되는 확률이 p*p로 감소됨으로써, 간섭을 효과적으로 감소시키고, 다른 사용자 장비들에 의해 자원이 효과적으로 재사용되도록 한다.4 illustrates an application of the invention, where
표 2는 본 발명 및 종래 기술의 시뮬레이션 결과 간의 성능 비교를 나타낸다. 간단히 하기 위해서, BS들 간에 정보를 교환하지 않는 블라인드 확률적 방법(즉, 상술된 단계들 S203 및 S204가 생략됨)이 채택된다. 에지 사용자가 스케줄링되면, p의 확률로 자원이 할당될 것이고, 1-p의 확률로 할당되지는 않을 것이다. 표 2에 예시된 시뮬레이션 결과는 LTE 업링크 시스템에 기초한다. 상세한 시뮬레이션 파라미터들은 표 1에 예시되어 있다(참고문헌 [5] 참조). 시뮬레이션 결과는 다음을 나타낸다: 본 발명에 따른 상술된 블라인드 확률적 방법은 에지 사용자 스루풋(5% 스루풋)의 6% 이득을 얻을 수도 있고, 셀 평균 스루풋에서는 조금 증가한다(1.4%). 스케줄링은 기지국들 간의 정보 교환이 없는 경우에 블라인드 정보에 의해 행해지기 때문에, (주로, 데이터를 송신하는 이웃 셀 에지 사용자가 존재하는지에 관한 공지된 정보에 기초하여,) 이득은 주로 본 발명에 의해 제안된 에지 사용자의 확률적 자원 할당으로부터 얻어진다.Table 2 shows the performance comparison between the simulation results of the present invention and the prior art. For simplicity, a blind probabilistic method (i.e., steps S203 and S204 described above are omitted) that do not exchange information between BSs is adopted. When an edge user is scheduled, resources will be allocated with a probability of p and not with a probability of 1-p. The simulation results illustrated in Table 2 are based on the LTE uplink system. Detailed simulation parameters are illustrated in Table 1 (see Ref. [5]). The simulation results show the following: The blind probabilistic method described above according to the present invention may obtain a 6% gain of edge user throughput (5% throughput) and slightly increase (1.4%) in cell average throughput. Since the scheduling is done by blind information in the absence of information exchange between the base stations, the gain is mainly due to the present invention (mainly based on known information as to whether there is a neighbor cell edge user transmitting the data). It is obtained from the probabilistic resource allocation of the proposed edge user.
<표 1>TABLE 1
<표 2>TABLE 2
상기 실시예는 단지 예시적인 목적을 위한 것으로 본 발명을 제한하려고 하는 것은 아니다. 당업자들은 본 발명이 본 발명의 범위 및 정신을 벗어나지 않고 수정되거나 대체될 수도 있다는 것을 이해해야 하며, 이들 수정들 및 대체들은 첨부된 청구범위들에 의해 한정된 범위 내에 있다.The above examples are for illustrative purposes only and are not intended to limit the invention. Those skilled in the art should understand that the invention may be modified or replaced without departing from the scope and spirit of the invention, and such modifications and substitutions are within the scope defined by the appended claims.
참고문헌 목록:List of references:
[1] R1-050763, “Muting-Futher Discussion and Results”, Ericsson [1] R1-050763, “Muting-Futher Discussion and Results”, Ericsson
[2] R1-05-0694, “Multi-cell Simulation Results for Interference Co-ordination in new OFDM DL”, Alcatel, 3GPP TSG RAN WG1 #42, London, UK, 29th August - 2nd September 2005.[2] R1-05-0694, “Multi-cell Simulation Results for Interference Co-ordination in new OFDM DL”, Alcatel, 3GPP TSG RAN WG1 # 42, London, UK, 29th August-2nd September 2005.
[3] R1-050738, Siemens, “Interference mitigation Considerations and Results on Frequency Reuse”, RAN G1#42, London, UK, Aug./Sept. 2005.[3] R1-050738, Siemens, “Interference mitigation Considerations and Results on Frequency Reuse”, RAN G1 # 42, London, UK, Aug./Sept. 2005.
[4] Kiani, S.G.; Oien, G.E.; Gesbert, D. "Maximizing Multicell Capacity Using Distributed Power Allocation and Scheduling", Wireless Communications and Networking Conference, 2007.WCNC 2007. IEEE 11-15 March 2007 Page(s):1690 - 1694[4] Kiani, S.G .; Oien, G. E .; Gesbert, D. "Maximizing Multicell Capacity Using Distributed Power Allocation and Scheduling", Wireless Communications and Networking Conference, 2007. WCNC 2007. IEEE 11-15 March 2007 Page (s): 1690-1694
[5] 3GPP TR 25.814 V7.0.0, Physical Layer Aspects for Evolved UTRA (Release 7), 2006[5] 3GPP TR 25.814 V7.0.0, Physical Layer Aspects for Evolved UTRA (Release 7), 2006
300 : 스케줄러 310 : 자원 선택용 유닛
320 : UE 선택용 유닛 330 : 에지 사용자 결정용 유닛
340 : 자원 할당 정보 통지용 유닛 350 : 스케줄링 정보 수신용 유닛
360 : 관련 BS 할당 결정용 유닛 365 : 확률적 자원 할당용 유닛
370 : 난수 발생용 유닛 375 : 난수 판단용 유닛
380 : 자원 할당용 유닛300: Scheduler 310: unit for resource selection
320: unit for UE selection 330: unit for edge user determination
340: unit for notifying resource allocation information 350: unit for receiving scheduling information
360: unit for determining a related BS allocation 365: unit for probabilistic resource allocation
370: unit for generating random numbers 375: unit for determining random numbers
380 resource allocation unit
Claims (23)
스케줄링 리스트로부터 스케줄링될 자원을 선택하는 단계;
상기 스케줄링 리스트로부터 스케줄링될 제 1 사용자 장비를 선택하는 단계; 및
상기 제 1 사용자 장비가 에지 사용자(edge user)라면, 상기 선택된 자원을 p(0≤p≤1)의 확률로 상기 제 1 사용자 장비에 할당하는 단계를 포함하는, 자원 스케줄링 방법.In the resource scheduling method:
Selecting a resource to be scheduled from the scheduling list;
Selecting a first user equipment to be scheduled from the scheduling list; And
If the first user equipment is an edge user, allocating the selected resource to the first user equipment with a probability of p (0 ≦ p ≦ 1).
상기 제 1 사용자 장비가 에지 사용자가 아니라면, 상기 선택된 자원을 상기 제 1 사용자 장비에 할당하는 단계를 더 포함하는, 자원 스케줄링 방법.The method of claim 1,
If the first user equipment is not an edge user, allocating the selected resource to the first user equipment.
상기 선택된 자원이 상기 p의 확률에 따라 상기 제 1 사용자 장비에 할당되는 것에 실패하면, 상기 제 1 사용자 장비를 선택하는 단계로 되돌아가서, 상기 스케줄링 리스트로부터 스케줄링될 다음 제 1 사용자 장비를 선택하는 단계를 더 포함하는, 자원 스케줄링 방법.The method according to claim 1 or 2,
If the selected resource fails to be allocated to the first user equipment according to the probability of p, returning to selecting the first user equipment, and selecting a next first user equipment to be scheduled from the scheduling list. The resource scheduling method further comprises.
상기 제 1 사용자 장비가 에지 사용자라면, 상기 확률적 자원 할당 단계 전에, 상기 자원 스케줄링 방법은:
자원이 상기 제 1 사용자 장비에 할당되도록 준비되었다는 정보를 상기 제 1 사용자 장비의 모든 관련 기지국들에 통지하는 단계;
모든 상기 관련 기지국들로부터 스케줄링 정보를 획득하는 단계; 및
모든 관련 기지국들로부터 획득된 스케줄링 정보에 따라서, 적어도 하나의 관련 기지국이 상기 제 1 사용자 장비에 대해 스케줄링되도록 준비된 상기 자원을 상기 적어도 하나의 관련 기지국의 에지 사용자로서 제 2 사용자 장비에 할당할 것이라고 결정되면, 상기 확률적 자원 할당 단계를 수행하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 자원 스케줄링 방법.The method according to any one of claims 1 to 3,
If the first user equipment is an edge user, before the probabilistic resource allocation step, the resource scheduling method is:
Notifying all relevant base stations of the first user equipment that the resource is ready to be allocated to the first user equipment;
Obtaining scheduling information from all the related base stations; And
According to the scheduling information obtained from all relevant base stations, it is determined that at least one related base station will allocate the resource ready to be scheduled for the first user equipment to a second user equipment as an edge user of the at least one related base station. If so, further comprising the step of performing the probabilistic resource allocation step, resource scheduling method.
모든 관련 기지국들이 상기 제 1 사용자 장비에 대해 스케줄링되도록 준비된 상기 자원을 상기 제 2 사용자 장비에 할당하지 않을 것이라고 결정되면, 상기 선택된 자원을 상기 제 1 사용자 장비에 할당하는 단계를 더 포함하는, 자원 스케줄링 방법.The method of claim 4, wherein
If it is determined that all relevant base stations will not allocate the resource ready to be scheduled for the first user equipment to the second user equipment, assigning the selected resource to the first user equipment. Way.
상기 제 1 사용자 장비로부터 그의 서빙 셀까지와 상기 제 1 사용자 장비로부터 그의 비-서비스 셀까지 사이의 경로손실 차이(pathloss difference)가 미리 결정된 문턱값(PLD_threshold)보다 작으면, 상기 제 1 사용자 장비는 에지 사용자이고, 상기 비-서비스 셀이 속하는 상기 기지국은 상기 제 1 사용자 장비의 관련 기지국인 것을 특징으로 하는, 자원 스케줄링 방법.6. The method according to any one of claims 1 to 5,
If a pathloss difference between the first user equipment to its serving cell and the first user equipment to its non-service cell is less than a predetermined threshold PLD_threshold, the first user equipment And wherein said base station to which said non-service cell belongs is an associated base station of said first user equipment.
상기 사용자 장비의 신호 간섭비가 미리 결정된 문턱값(SIR_threshold)보다 작으면, 상기 제 1 사용자 장비는 에지 사용자이고, 상기 제 1 사용자 장비의 상기 서빙 기지국에 인접한 기지국은 상기 제 1 사용자 장비의 관련 기지국인 것을 특징으로 하는, 자원 스케줄링 방법.6. The method according to any one of claims 1 to 5,
If the signal interference ratio of the user equipment is less than a predetermined threshold SIR_threshold, the first user equipment is an edge user and the base station adjacent to the serving base station of the first user equipment is an associated base station of the first user equipment. Characterized in that, the resource scheduling method.
상기 미리 결정된 문턱값(SIR_threshold)은 오일러 수(Euler number)(e)와 동일한 것을 특징으로 하는, 자원 스케줄링 방법.The method of claim 7, wherein
And said predetermined threshold (SIR_threshold) is equal to Euler number (e).
상기 확률적 자원 할당 단계는:
난수(R∈(0,1))를 발생시키는 단계; 및
상기 발생된 난수(R)가 상기 확률(p)보다 작으면, 상기 선택된 자원을 상기 제 1 사용자 장비에 할당하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 자원 스케줄링 방법.The method according to any one of claims 1 to 8,
The probabilistic resource allocation step is:
Generating a random number R∈ (0,1); And
If the generated random number (R) is less than the probability (p), assigning the selected resource to the first user equipment.
상기 확률(p)은 미리 설정되거나 또는 동적으로 조정 가능한 것을 특징으로 하는, 자원 스케줄링 방법.The method according to any one of claims 1 to 9,
Wherein the probability (p) is predetermined or dynamically adjustable.
상기 스케줄링 리스트는 스케줄링 알고리즘에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는, 자원 스케줄링 방법.The method according to any one of claims 1 to 10,
And the scheduling list is determined according to a scheduling algorithm.
스케줄링 리스트로부터 스케줄링될 자원을 선택하도록 구성되는 자원 선택용 유닛;
상기 스케줄링 리스트로부터 스케줄링될 제 1 사용자 장비를 선택하도록 구성되는 사용자 장비 선택용 유닛;
상기 제 1 사용자 장비가 에지 사용자인지를 결정하도록 구성되는 에지 사용자 결정용 유닛; 및
상기 선택된 자원을 p(0≤p≤1)의 확률로 상기 제 1 사용자 장비에 할당하도록 구성되는 확률적 자원 할당용 유닛을 포함하고,
상기 에지 사용자 결정용 유닛이 상기 제 1 사용자 장비가 에지 사용자라고 결정하면, 상기 확률적 자원 할당 유닛은 상기 자원 선택용 유닛에 의해 선택된 상기 자원을 상기 p의 확률로 상기 제 1 사용자 장비에 할당하는, 스케줄러.In the scheduler:
A resource selecting unit, configured to select a resource to be scheduled from the scheduling list;
A unit for selecting user equipment configured to select a first user equipment to be scheduled from the scheduling list;
An edge user determination unit, configured to determine whether the first user equipment is an edge user; And
A unit for probabilistic resource allocation, configured to allocate the selected resource to the first user equipment with a probability of p (0 ≦ p ≦ 1),
If the edge user determination unit determines that the first user equipment is an edge user, the probabilistic resource allocation unit allocates the resource selected by the resource selection unit to the first user equipment with a probability of p. , Scheduler.
상기 에지 사용자 결정용 유닛이 상기 제 1 사용자 장비가 에지 사용자가 아니라고 결정하면, 상기 확률적 자원 할당용 유닛은 상기 자원 선택용 유닛에 의해 선택된 상기 자원을 상기 제 1 사용자 장비에 할당하는 것을 특징으로 하는, 스케줄러.The method of claim 12,
And if the edge user determination unit determines that the first user equipment is not an edge user, the probabilistic resource allocation unit allocates the resource selected by the resource selection unit to the first user equipment. Scheduler.
상기 확률적 자원 할당용 유닛이 상기 자원 선택용 유닛에 의해 선택된 상기 자원을 상기 p의 확률에 따라 상기 제 1 사용자 장비에 할당하는 것에 실패하면, 상기 사용자 장비 선택용 유닛은 상기 스케줄링 리스트로부터 스케줄하도록 다음 제 1 사용자 장비를 선택하는 것을 특징으로 하는, 스케줄러.The method according to claim 12 or 13,
If the probabilistic resource allocation unit fails to allocate the resource selected by the resource selection unit to the first user equipment according to the probability of p, the user equipment selection unit is to schedule from the scheduling list. Then selecting the first user equipment.
상기 에지 사용자 결정용 유닛이 상기 제 1 사용자 장비가 에지 사용자라고 결정하면, 자원이 상기 제 1 사용자 장비에 할당되도록 준비되었다는 정보를 상기 제 1 사용자 장비의 모든 관련 기지국들에 통지하도록 구성되는 자원 할당 정보 통지용 유닛;
모든 관련 기지국들로부터 스케줄링 정보를 획득하도록 구성되는 스케줄링 정보 수신용 유닛; 및
모든 관련 기지국들로부터 획득된 스케줄링 정보에 따라서, 모든 관련 기지국들이 상기 제 1 사용자 장비에 대해 스케줄링되도록 준비된 상기 자원을 상기 적어도 하나의 관련 기지국의 에지 사용자로서 제 2 사용자 장비에 할당할 것인지를 결정하도록 구성되는 관련 기지국 할당 결정용 유닛을 더 포함하고,
상기 관련 기지국 할당 결정용 유닛이, 적어도 하나의 관련 기지국이 상기 제 1 사용자 장비에 대해 스케줄링되도록 준비된 상기 자원을 상기 적어도 하나의 관련 기지국의 에지 사용자로서 제 2 사용자 장비에 할당할 것이라고 결정하면, 상기 확률적 자원 할당용 유닛은 상기 자원 선택용 유닛에 의해 선택된 상기 자원을 상기 p의 확률로 상기 제 1 사용자 장비에 할당하는, 스케줄러.The method according to any one of claims 12 to 14,
A resource allocation configured to notify all relevant base stations of the first user equipment that the edge user determining unit determines that the first user equipment is an edge user, that the resource is ready to be allocated to the first user equipment An information notification unit;
A unit for receiving scheduling information configured to obtain scheduling information from all relevant base stations; And
According to the scheduling information obtained from all relevant base stations, to determine whether all the related base stations are to be allocated to the second user equipment as an edge user of the at least one related base station, the resource prepared to be scheduled for the first user equipment. Further comprising an associated base station assignment determination unit,
If the associated base station allocation determining unit determines that at least one associated base station is to be allocated to the second user equipment as an edge user of the at least one associated base station, the resource prepared to be scheduled for the first user equipment; And a unit for probabilistic resource allocation allocates the resource selected by the resource selecting unit to the first user equipment with a probability of p.
상기 관련 기지국 할당 결정용 유닛이, 모든 관련 기지국들이 상기 제 1 사용자 장비에 대해 스케줄링되도록 준비된 상기 자원을 상기 제 2 사용자 장비에 할당하지 않을 것이라고 결정하면, 상기 확률적 자원 할당용 유닛은 상기 자원 선택용 유닛에 의해 선택된 상기 자원을 상기 제 1 사용자 장비에 할당하는 것을 특징으로 하는, 스케줄러.The method of claim 15,
If the relevant base station allocation determining unit determines that all the related base stations are not to allocate the resource prepared to be scheduled for the first user equipment to the second user equipment, the probabilistic resource allocation unit selects the resource. Allocating said resource selected by the processing unit to said first user equipment.
상기 제 1 사용자 장비로부터 그의 서빙 셀까지와 상기 제 1 사용자 장비로부터 그의 비-서비스 셀까지 사이의 경로손실 차이가 미리 결정된 문턱값(PLD_threshold)보다 작으면, 상기 에지 사용자 결정용 유닛은 상기 제 1 사용자 장비가 에지 사용자이고, 상기 비-서비스 셀이 속하는 상기 기지국이 상기 제 1 사용자 장비의 관련 기지국이라고 결정하는 것을 특징으로 하는, 스케줄러.The method according to any one of claims 12 to 16,
If the path loss difference between the first user equipment to its serving cell and the first user equipment to its non-service cell is less than a predetermined threshold PLD_threshold, the edge user determining unit is configured to perform the first decision. And determine that the user equipment is an edge user and the base station to which the non-service cell belongs is an associated base station of the first user equipment.
상기 사용자 장비의 신호 간섭비가 미리 결정된 문턱값(SIR_threshold)보다 작으면, 상기 에지 사용자 결정용 유닛은 상기 제 1 사용자 장비가 에지 사용자이고 상기 제 1 사용자 장비의 상기 서빙 기지국에 인접한 기지국이 상기 제 1 사용자 장비의 관련 기지국이라고 결정하는 것을 특징으로 하는, 스케줄러.The method according to any one of claims 12 to 16,
If the signal interference ratio of the user equipment is less than a predetermined threshold value (SIR_threshold), the edge user determining unit is configured such that the first user equipment is an edge user and the base station adjacent to the serving base station of the first user equipment is the first one. And determine the associated base station of the user equipment.
상기 미리 결정된 문턱값(SIR_threshold)은 오일러 수(e)와 동일한 것을 특징으로 하는, 스케줄러.The method of claim 18,
And said predetermined threshold SIR_threshold is equal to Euler number e.
상기 확률적 자원 할당용 유닛은:
난수(R∈(0,1))를 발생시키도록 구성되는 난수 발생용 유닛;
상기 발생된 난수가 상기 p의 확률보다 작은지를 판단하도록 구성되는 난수 판단용 유닛; 및
상기 발생된 난수가 상기 p의 확률보다 작으면, 상기 자원 선택용 유닛에 의해 선택된 상기 자원을 상기 제 1 사용자 장비에 할당하도록 구성되는 자원 할당용 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는, 스케줄러.The method according to any one of claims 12 to 19,
The unit for probabilistic resource allocation is:
A random number generation unit configured to generate a random number R '(0,1);
A random number determination unit configured to determine whether the generated random number is less than the probability of p; And
And a resource allocation unit, configured to allocate the resource selected by the resource selection unit to the first user equipment when the generated random number is less than the probability of the p.
상기 확률(p)은 미리 설정되거나 또는 동적으로 조정 가능한 것을 특징으로 하는, 스케줄러.The method according to any one of claims 12 to 20,
Wherein the probability (p) is preset or dynamically adjustable.
상기 스케줄링 리스트는 스케줄링 알고리즘에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는, 스케줄러.The method according to any one of claims 12 to 21,
And the scheduling list is determined according to a scheduling algorithm.
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